红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 第五节 矿井通风、瓦斯等情况
一、通风方式及通风机
通风方式前期为中央并列式，后期为中央分列式。矿井目前采用中央并列抽出式通风方式，主扇为BD-II-6-№15型防爆对旋轴流式风机，主要通风机两台，装机功率2×75kw，一台使用，一台备用。由主斜井进风，副斜井回风（皮带主斜井形成后由主斜井、皮带斜井进风，副井回风）。
采煤工作面采用“U”型负压通风，掘进工作面采用2×11kw或2×18.5kw对旋式风机压入式供风。 二、矿井瓦斯等级
根据矿井2006年瓦斯等级鉴定资料，矿井总回风量为3833m3/min，矿井绝对瓦斯涌出量为24.15m3/min，其中风排瓦斯量14.74 m3/min，抽采量9.41 m3/min，相对瓦斯涌出量38.44m3/t；二氧化碳绝对涌出量为1.52 m3/min，二氧化碳相对涌出量为2.42m3/t。其中3914采煤工作面9月份平均风量为855 m3/min，平均绝对瓦斯涌出量为2.27 m3/min。
矿井瓦斯等级鉴定结果：煤与瓦斯突出矿井。
第六节 矿井突出情况
一、矿井煤与瓦斯动力现象概况
红林煤矿于2003年1月15日发生了首次瓦斯动力现象。发生的地点位于西运输大巷，该点的标高为＋1594m，埋深约为250m左右。煤层为9煤层，厚度2.0m，倾角8o,顶板为泥岩、粉砂岩，底板为粉砂岩，上下煤层均未开采。该处煤层的厚度、倾角均未发生变化，从平面图上推断前方有一落差为2m的断层，造成该处煤层层理紊乱，煤体破碎成粉沫状。巷道的有效风量为150 m3/min，正常瓦斯浓度为0.2～0.4％。
瓦斯动力现象发生前，按作业规程施工，未采取防突措施。2003年1月15日1时，在上次放炮后30min，安全员进入工作面检查瓦斯，瓦斯浓度为0.45%，未见其它异常情况，随即通知作业人员进入工作面作业。工人用铁铲、簸箕等工具把煤装入一矿车后
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 推出，有6名工人在工作面等待空车。此时，听见从煤壁深处传来煤炮声，而且煤炮声由远而近、由小变大、由缓而急，同时，发现煤壁有外鼓现象。于是当班班长通知人员撤退，在撤退过程中6名工人都因不同程度地吸入高浓度瓦斯而出现身体不适现象，撤退到新鲜风流中后，身体状况开始恢复正常。
24h后，技术人员到现场勘察，发现煤体整体外移2m，并抛出煤量21吨，抛出距离为10m，堆积坡度25o左右，抛出的煤体没有分选性。瓦斯涌出量增大，但未进行测算。经重庆分院鉴定，鉴定结论为：此次动力现象所属类型为煤与瓦斯突出现象中的压出类型，红林煤矿9＃煤层为突出煤层，红林煤矿为煤与瓦斯突出矿井。
红林煤矿为煤与瓦斯突出矿井。矿井于2003年3月开始实施“四位一体”综合防突措施，于2005年5月开始实施瓦斯抽放。矿井在以后的生产活动中，其掘进工作面又发生过2次瓦斯动力现象。见红林煤矿煤与瓦斯突出情况统计见表1－5；
表1－5 红林煤矿煤与瓦斯突出情况统计
突出参数 序号 地 点 时 间 埋深 煤量 CH4量 （m） （t） (m3) 类型 突出前防突措施 突出前作业方式 地层情况 动力效应 突出预兆 1 西运输大巷 2003-1-15 250 21 未测 压出 无 无 煤炮声，煤松散，层理紊乱，煤壁外鼓 煤层软，层理紊乱 预计前方有断层 无 2 3913运输巷 2005-4-9 190 25 9400m3 压出 小直径密集排放 四位一体防突措施 爆破 遇断层 遇构造，顶板破碎，煤增厚 冲垮6架厢 3 3916运输巷 2007-4-6 205.5 113 5145m3 突出 手镐 煤炮，片帮，掉渣 无 从表中可得出：截止目前，红林煤矿共发生了3次煤与瓦斯动力现象，抛出总煤量159t，平均53t，最大强度为113t/次，最小强度20t，有量可计的总瓦斯突出为14545m3，平均吨煤瓦斯涌出量为105.4m3/t，大大超过了煤层的瓦斯含量。发生瓦斯动力现象的地点均为9＃层掘进工作面。
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 二、突出规律
根据矿井提供的瓦斯动力现象记录卡片和重庆分院的突出矿井鉴定报告，分析总结得到红林矿井瓦斯动力现象具有如下规律：
1．瓦斯动力现象均发生在地质构造附近。构造附近的煤层变软，出现软分层或软分层增厚，煤层层理紊乱或煤层赋存异常变化。
2．发生动力前，均出现突出预兆，即有声预兆和无声预兆，如煤炮声，煤壁外鼓，片帮掉渣及煤层产状发生变化等。
3．瓦斯动力现象与掘进工艺关系不大，如放炮，手镐作业及无人作业时均发生过瓦斯动力现象。
4．瓦斯动力现象发生在距地表190m以上，即始突深度为190m。 三、瓦斯动力现象特征
综合分析红林煤矿3次瓦斯动力现象，具有如下特点：
1．吨煤瓦斯量较大，达到105.4m3/t，大大超过煤层原有瓦斯含量。
2．煤层赋存正常地带一般不会发生瓦斯动力现象，当煤层发生异常变化时，如果不采取防突措施或措施不当时，往往容易发生突出。
3．3次瓦斯动力现象中，均有煤炭抛出，有2次具有分选现象。 4．具有明显突出孔洞。 5．有1次具有明显动力效应。
通过对以上3次瓦斯动力现象分析，有两次属于煤与瓦斯动力现象的压出类型，1次属于煤与瓦斯动力现象中的突出类型。 四、目前采取的防突措施
由于矿井目前只开采单一9＃煤层，矿井主要巷道均沿9＃煤层布置，因此，防突措施主要以本煤层预抽为主，超前排放钻孔为辅。
9＃煤层采煤工作面防突措施为顺层钻孔预抽，钻孔分别沿运输巷向上，回风巷向下施工，钻孔孔径为65mm，封孔管直径25mm，封孔深度3m，钻孔间距3～5m。其掘进工作面采用巷帮钻场超前预抽，巷道内掘进工作面采用排放钻孔的防突措施，井下抽放系统未进行计量工作。采掘工作面采取防突措施后进行效果检验，检验指标为钻屑解吸
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 指标K1和钻屑量，临界值参照《细则》有关规定。指标不超标，则留5m检验超前距采掘。根据检验报告单统计资料检验指标一般不超标。
矿井已建立了地面永久瓦斯抽放系统，安设有3台瓦斯抽放泵，其中高负压抽放泵有2台，分别为SKA－420型（电机功率110kw），SKA－400型（电机功率90kw）；低负压抽放泵1台，型号为2BFY-52型（电机功率250kw）。3台均处于工作状态，无备用瓦斯抽放泵。抽放管材为钢管，其中高负压系统主管路直径均为300mm，干管直径为100mm；低负压系统主管直径为500mm，干管直径为200mm。
目前采用抽放方法为本煤层预抽和采空区埋管抽放。
据矿井2007年6月份瓦斯抽放日报资料，高负压系统抽放浓度为16.10％，抽采纯量为10.87m3/min；低负压系统抽采浓度为12.6％，纯量为8.505m3/min。
第七节 7＃、9＃煤层瓦斯基本参数测定结果
一、煤层瓦斯基本参数
重庆分院测定了7＃煤层和9＃煤层的瓦斯基本参数。
测定结果见表1－6。（表中9＃煤层瓦斯基本参数测定地点可能受到附近小煤矿开采影响，其值存在一定误差）
表1－6 煤层的瓦斯基本参数测定成果一览表
煤 层 7# 9# 测压地点 3916运巷 3915风巷西端头新掘测压巷道 埋深 （m） 137.45 243.71 瓦斯压力 （MPa） 0.93 0.74 瓦斯含量 (m3/t) 12.46 11.82 透气性系数 (m2/MPa2.d) 0.022 48.85 钻孔流量衰减系数(d-1) 0.6375 0.0307 二、煤层瓦斯压力梯度
7＃煤层瓦斯压力梯度为0.0044MPa/m；9＃煤层瓦斯压力梯度为0.0034MPa/m； 三、煤层突出预测单项指标及煤层地勘期间△P、f值指标
7＃、9＃煤层突出预测单项指标即煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度、坚固性系数、最大瓦斯压力四项指标值见表1－7。
地勘部门对林红井田进行地质勘察时，取出的钻孔煤样送重庆分院实验室测定了
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 瓦斯放散初速度（△P）和坚固性系数（f），实验结果如表1－8所示。
表1－7 7、9号煤层突出危险性单项指标分析表
突出危险性预测项指标 7# 9# 临界值* 煤的破坏类型 Ⅲ～Ⅳ Ⅲ～Ⅳ Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 瓦斯放散初速度 （△P） 32 39 10 坚固性系数 （f） 0.23 0.12 0.5 煤层瓦斯压力 p(MPa) 0.83 0.64 0.74 *《细则》推荐的临界值。
表1－8 林红井田地勘钻孔煤样实验室分析结果
煤层编号 1# 7 9# 15# #钻孔编号 6－2 6－2 7－1 6－2 7－1 6－2 7－1 瓦斯放散初速度（△P） 19 21 12 19 14 15 13 坚固性系数（f） 1.36 1.33 1.50 0.94 1.76 0.98 0.88 四、煤层突出危险性评价
重庆分院曾对9＃煤层和7＃煤层瓦斯基本参数进行了测定，并对煤层进行了突出危险性评价（鉴定）。鉴定及评价结果如下：
9＃煤层鉴定为突出煤层；
7＃煤层评价为具有煤与瓦斯突出危险性。
第八节 其它
井田区内无河流、水库，只有季节性小溪，有极少量的泉点，水量较小，一般为3～5m3/h。矿井开采完毕+1550m以上水平时，正常涌水量为40.9m3/h，最大涌水量为82 m3/h。
经贵州省煤田地质局实验室鉴定：红林煤矿9号煤层属不易自燃煤层，煤尘无爆炸危险性。
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